TA严重饱和时的继电保护动作特性分析

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电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

电流互感器饱和对继电保护的影响及对策
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电流互感器饱和对继 电保护 的影 响及对策
刘 芳 ( 牡 丹 江 垦 区兴 凯 湖 电业 局 , 黑龙江 密山 1 5 8 3 0 8 )
摘 要: 在继 电保护装置 中, 电流互感器作 为电流信号的传变元件 , 对 继电保护 的正确有 着决定性 的地位 , 电流互感器出现 的饱和现 象, 直接关 系到继 电保护装置的安全 可靠性。本文通过 对电流互感器 出现的饱和现 象进行分析 , 针 对饱 和原 因以及 电流互感器对继 电保 护所带来的影响加 以探 究, 并针 对问题提 出相应的解决对策。
关键 词 : 电流 互 感 器 ; 继 电保 护 ; 影 响 及 对 策
饱和情况下微机距离保护算法是会产生超越行为的,但是对不同的算 电流互感器的特征是影响继电保护装置正确动作 的重要因素。在 法 , 超 越 的程 度 又大 不相 同。 被保护的设备没有正常运作或者发生故障时 ,继 电保护装置的任务就 4解 决 电流 互感 器饱和 问题 的方 法 是作用于开关 , 从而发出警报信号 , 与此 同时 , 就需要将设备上还保存 4 . 1 限制短路电流。因为短路 电流的幅值作为电流互感器饱和的一 的电流引入到保护装置中去 , 这就需要电流互感器来进行完成的工作。 个组成元素 , 为了避免电流互感器 出现的饱和情况 , 可 以对短路电流进 如果电 流互感器本身存有问题 , 将会大大降低在设备短路时的准确度 , 行限制。 例如, 在电力系统中, 高压电中采取分列运行的方式 , 以此来对 对继 电保护的正确工作产生非常大的影响。 短路 电流进行限制 。在新建的系统中, 我们可以对电抗器进行串联 , 来 2 电流互 感器饱 和 的基本 原理 限制过大的短路 电流。 对短路电流进行有效的限制 , 更利于电流互感器 电流互感器又称仪用变流器( C 。 它是一种将高电压大电流变换成 饱和对继电保护的影响。 低电压小 电流的仪器。 其工作原理和变压器相似 , 是利用变压器在短路 4 . 2 选择合适的电流互感器。 我们要在电流互感器的选择方面上 , 进 状态下电流与匝数成反比的原理制成的, 它的一次线圈匝数很少, 而二 行慎重选择 , 选择出合适的电流互感器非常重要。如何对电流互感器进 次线圈的匝数很多。电流互感器把高电压大电流按—定的比例缩小为 行选择?需要我们充分考虑到电流互感器的暂态饱和问题 , 还要考虑到 低电 ̄ - d , 电流 , 以供给各种仪表和继电保护装置的电流线圈。 这不仅可 保护装置可能出现的最大短路电流 ,依据各种因素综合考虑电流互感 靠地隔离开高压 , 保证了人身和装置的安全。此外, 电流互感器的二次 器 , 从 中选 出性 能 较好 的电流互 感 , 对继 电进行保 护作 用 。 额定 电流一律为 5 A, 这就增加了使用上的方便 , 并使仪表和继 电器制 4 3 减, J 、 二次负 担 造标 准化 。 4 - 3 . 1 尽可能将继电保护装置就地安装。 根据实际隋况 , 对继电保护 3电流 互 感器饱 和对 各种保 护 的影 响 装置进行就地安装 , 尽可能减少对电流互感器的压力负担 , 尽量避免电 3 . 1 对 电流保护的影响。 只反映电流增大而且瞬间动作的保护被称 流互感器饱和现象的产生 此外 , 继 电保护装置就地安装后 , 在简化了 之为电流保护 , 如果在保护区内发生两相短路故障的情况下 , 假如短路 二次回路的同时 , 也大大的提高 了供电可靠 l 生。 就地安装方式对继电保 电流中的非周期分量非常大时,就会导致电流互感器发生短暂的饱和 护装置在恶劣气候环境下的运行能力和抗强电磁干扰情况,有着更高 状态 , 而保护装置里所采集到的短路电流将比实际的电流小很多 , 这样 的要求 , 需要我们高度重视。 就有可能达不到保护的动作值 , 只有等到非周期的5 k A  ̄ t 减弱后 , 电流互 4 _ 3 2减小 电流互感器的二次额定 电流。电流互感器是由闭合的铁 感器恢复到线型转变 , 保护才能正常动作。 如果在保护区内发生三相的 心和绕组组成, 它的一次侧绕组匝数很少 , 串在需要测量的电流的线路 短路故障时, 由于在三相 的电流中, 总会有一相电流的非周期5 3  ̄ A t 相对 中, 因此它经常有线路 的全部电流流过 , 二次侧绕组匝数 比较多 , 串接 较小 , 该相电流一般 l 青况下 , 电流互感器不会发生饱和 隋况 , 该项故 障 在测量仪表和保护回路中, 电流互感器在工作时, 它的二次侧回路始终 电流与实际电流非常接近。 所以, 保护区内的三相短路时电流速断保护 是闭合的, 因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小 , 电流互感器 不 受到 电流 互感 器暂 态饱 和 的影 响 。 的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小 3 . 2 对差动保护的影响。差动保护是变压器 的主保护, 是按循环电 电流来测量, 二次侧不可开路。 流原理装设的。主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引 4 . 4采用抗 电流互感器饱和能力强的继电保护装置。这就要求保护 出线 E 发生的各种相间短路故障 ,同时也可 以用来保护变压器单相匝 装置的本身要具有一定的抗电流互感器饱和的能力 ,这里特别要强调 间短路故障。 在绕组变压器的两侧均装设电流互感器 , 其二次侧按循环 的是抗电流互感器的暂态饱和能力。 如何对保护装置进行判别的呢? 我 电流法接线 , 即如果两侧电流互感器的同极性端都朝 向母线侧 , 则将同 们主要是利用电流互感器饱和后的电流特征来识别的,例如时差判别 极性端子相连, 并在两接线之间并联接人电流继电器。 在继电器线圈中 法 、 电流波形识别法 、 谐波含量判别法等等来加以识别。差动保护装置 流过 的电流 是两侧 电 流互感 器 的二 次 电流之 差 ,也就 是说 差ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 继 电器 所增加的附加稳定特 f 生区域也可以有效地避免电流互感器饱和所引起 是接在差动回路的。从理论上讲 , 正常运行及外部故障时 , 差动回路 电 的区外故障保护误动作。 流为零。 实际上由于两侧电流互感器的特 l 生不可能完全一致等原因, 在 结束语 正常运行和外部短路时 , 差动回路中仍有不平衡电流流过。 差动保护是 当设备发生短路自 勺 J 隋况下, 依据不同的电流互感器 , 所磁化的特 眭 反映被保护元件( 或区域) 两侧电流差而动作的保护装置。差动保护是 也是不—样 的, 也就是所渭的饱和情况不 同, 与此同时会产生非常强大 保护变压器的内部短路故障 , 电流互感器安装在变压器的两侧 , 在正常 的电流 , 但此 电流也是不平衡 电流 , 促使电流差动保护 , 也就从而导致 负荷 隋况或外部发生短路时, 流人差动继电器的电流为不平衡电流 , 在 保护装置误动作的出现,尤其是短路电流的非周期分量要比周期分量 适当选择好两侧电流互感器的变压比和接线方式的 ̄4 q - Y ,该不平衡 对 电流互感器的影响要大许多 ,所以在电流互感器的饱和问题方面需 电流值很小 , 并小于差动保护的动作电流 , 故保护不动作 ; 在变压器 内 要我们特别加以注意 , 电流互感器饱和对继电保护有着非常大的影响。 部发生短路时, 流入继电器的电流大于差动保护的动作电流 , 差动保护 参 考文献 动作于跳闸。 [ 1 ] 李仲青月 泽昕, 黄毅. 数字化变电站继电保护适应性研究 电网技术, 3 . 3 刘促 睛 保护的影响。 电压互感器 和电 2 0 1 l ( 5 ) . 抗继电器距离测量的精确性 。具体说来, 电流互感器的角误差和变比误 [ 2 ] 韩 守亮, 崔淑梅. 一种新型模块化级联电机 系统f J ] 吨 工技术学报, 2 0 1 3 差、电压互感器 的角误差和变比误差 以及电压互感器二次电缆上的电 f 2 ) . 压降, 将 引起阻抗继 电器端子上电压和电流的相位误差以及数值误差, [ 3 】 毕大强, 冯存亮, 葛宝明. 电流互感器局部暂态饱和识别的研究『 J 1 . 中国 从而影响阻抗测量的精度。饱和后 的电流互感器二次侧输出电流产生 电机 工程学报, 2 0 1 2 ( 1 1 ) . 畸变 , 不可避免地, 对距离保护继电器造成一定的影响。在电流互感器

试析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

试析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

试析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策摘要:电气设备运行中,或者有故障发生的时候,继电保护装置就会启动保护功能而作用于开关,同时发出警报。

此时,电气设备尚存的电流就会被引向继电保护装置,剩下的工作任务就由电流互感器完成。

目前所广泛使用的电磁型电流互感器运行中,是将一次绕组中所含有的一次电流进行转变,成为二次侧小电流。

如果电流互感器存在问题,即一次电流无法转变为二次电流,而对继电保护装置产生一定的影响。

关键词:电流互感器;饱和;继电保护;影响;对策一、电流互感器的运行原理电流互感器所发挥的功能是将高电压的一次电流转变为低电压的二次电流,即将大电流向小电流转变。

所以,这种仪器又被称为“仪用变流器”。

电流互感器的运行原理与变压器雷同,是将变压器运行中处于短路状态时所产生的电流充分利用起来,根据其与变压器的匝数成反比的工作原理,一次线圈的匝数相对较少,二次线圈的匝数则比较多[1]。

高电压大电流在电流互感器的作用下,会按照一定的比例将电流缩小,使得原有的电压很高的大电流转变为电压很低的小电流,使得电流符合各种仪表的用电需求,而且能够满足继电保护装置的运行。

由于高压被转变为低压,使得高压电被隔离开来,不仅可以保证继电保护装置的安全运行,而且还确保了人身安全。

另外,电流互感器的额定电流为5安培,这就使各种仪表以及继电保护装置在制造中将电流界定在5安培,从而使得仪表和继电保护装置使用更为便利。

二、电流互感器饱和对各种保护的影响2.1对电流保护的影响电流保护指的是瞬间动作的只反映电流增大的保护。

如果断流电流中的非周期分量极大的时候,倘若发生两相短路故障在保护区内,电流互感器就会因此发生较为短暂的饱和状态,保护装置采集到的短路电流其实要比实际电流小,可能会无法达到保护动作值,在非周期的分量减弱后等待电流互感器恢复到线性转变才能正常的运转保护工作。

三相短路故障发生在保护区时,因为总有一相电流在三相电流中相对的非周期分量比较小,所以不会出现饱和情况,因为这种故障电流非常接近于实际电流,所以得出结论电流互感器暂态和不会影响到三相短路在保护区内的电流断速保护。

浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策电流互感器(CT)是电力系统中常用的电气设备之一,用于测量高电压系统中的电流。

然而,当电流超出了CT所能承受的额定电流时,电流互感器会产生饱和现象。

饱和会导致CT输出信号的失真和减小,进而对继电保护产生不良影响。

因此,本文将对电流互感器饱和对继电保护的影响及应对策略进行分析。

一、电流互感器饱和的原因电流互感器饱和的原因主要有两个方面:一个是磁芯饱和,另一个是线圈饱和。

1. 磁芯饱和CT的磁芯通常使用软磁材料制成,当电流通过线圈时,会在磁芯中产生磁通对线圈进行电磁感应。

当电流达到一定水平时,随着磁通的不断增加,磁芯会饱和,导致磁通的增加速度减慢。

因此,CT的输出信号会失真和减小。

当电流超过CT的额定电流时,磁芯容易饱和,从而导致输出信号失真和减小。

2. 线圈饱和线圈饱和主要由于线圈中电流密度过大引起。

线圈电流密度的大小取决于线圈的形状和尺寸,以及电流的大小。

当线圈中的电流密度过大时,线圈会饱和,导致CT输出信号的失真和减小。

1. 误判饱和会导致CT输出信号失真和减小,进而导致继电保护误判。

例如,当系统中发生故障时,保护装置需要检测电流来判断故障的类型和位置。

但如果CT饱和,保护装置就无法获得准确的电流值,从而误判故障类型和位置。

2. 动作延迟电流互感器饱和会导致继电保护装置对故障动作的延迟。

例如,当发生短路时,如果保护装置不能及时检测到电流变化的确切情况,就会导致保护装置无法及时动作,从而延迟故障处理的时间。

3. 对系统稳定性的影响电流互感器饱和也会影响电力系统的稳定性。

例如,在发生系统故障时,保护装置通常会通过检测电流来控制故障,保护系统稳定性。

但是,由于电流互感器饱和,保护装置无法检测到准确的电流值,从而导致保护系统无法对系统的稳定性和运行进行有效的控制。

1. 选择合适的CT额定电流正确选择CT的额定电流是避免CT饱和的有效方法之一。

通常情况下,选择CT的额定电流应大于测量电流的峰值,并留有一定的余量。

浅谈TA饱和对继电保护影响的分析及对策

浅谈TA饱和对继电保护影响的分析及对策
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电 建 I 力 设 专栏
浅谈 T A饱和对继 电保护影响的分析及对 策
口苏 桂 新
摘 要 : 文 根据 中 压 电 力 系统 中 引 起 各 种 电流 互 感 器 误 动 的 原 因及 问题 进 行 分 析 , 给 出 了选 择合 适 的 保 本 并
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22 平 均值 比较 式 电流 继 电器 的原 理 . 2

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电流互感器的饱和特性对继电保护的影响及防范措施

电流互感器的饱和特性对继电保护的影响及防范措施

电流互感器的饱和特性对继电保护的影响及防范措施摘要:电流互感器是电力系统重要组成部分之一。

电流互感器的作用是将电力系统一次大电流变换成与其成正比的二次小电流,然后输入到测量仪表或继电保护及自动装置中。

如果电流互感器饱和,对一次电流没有影响,二次电流要减小,二次电流及铁芯中磁通的波形均要发生畸变。

在故障时,电流互感器饱和现象,会直接影响继电保护装置运行的可靠性,有可能会造成继电保护拒动、误动作或延迟动作。

下面我们分析电流互感器的饱和特性对继电保护的影响及防范措施。

关键词:电流互感器饱和特性继电保护装置防范措施电流互感器(CT)广泛应用于电力系统,供测量及保护装置采样用。

测量、保护系统根据CT二次值换算成一次侧电流值。

CT工作于非饱和区时,比值误差小于10% 。

当CT一次电流大于额定值数十倍时,铁芯饱和,输出波形畸变,有效值减小,误差增大,电流继电器触点抖动。

CT深度饱和时无输出,电流继电器不动作,会造成拒动或越级跳事故。

1.影响电流互感器饱和的主要因素CT的误差主要是由励磁电流Ie引起的。

正常运行时由于励磁阻抗较大,因此Ie很小,以至于这种误差是可以忽略的。

但当CT饱和时,饱和程度越严重,励磁阻抗越小,励磁电流极大的增大,使互感器的误差成倍的增大,影响保护的正确动作。

最严重时会使一次电流全部变成励磁电流,造成二次电流为零的情况。

引起互感器饱和的原因一般为电流过大或电流中含有大量的非周期分量,这两种情况都是发生在事故情况下的,这时本来要求保护正确动作快速切除故障,但如果互感器饱和就很容易造成误差过大引起保护的不正确动作,进一步影响系统安全。

所谓电流互感器的饱和,实际上讲的是互感器铁心的饱和。

我们知道TA之所以能传变电流,就是因为一次电流在铁芯中产生了磁通,进而在缠绕在同一铁芯中上的二次绕组中产生电动势U=4.44f*N*B*S×10-8。

式中f为系统频率,HZ;N为二次绕组匝数;S为铁芯截面积,m2;B为铁芯中的磁通密度。

浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策发布时间:2022-01-05T05:32:42.548Z 来源:《科学与技术》2021年8月22期作者:孙伟[导读] 在继电保护装置中,电流互感器作为电流信号的传变元件对继电保护的正确、快速动作有着决定性的作用。

电流互感器出现饱和现象就会直接影响继电保护装置的可靠性。

孙伟国网新疆电力有限公司塔城供电公司、新疆塔城市、834700摘要:在继电保护装置中,电流互感器作为电流信号的传变元件对继电保护的正确、快速动作有着决定性的作用。

电流互感器出现饱和现象就会直接影响继电保护装置的可靠性。

包头第三热电厂出现过#1给水泵启动时差动保护误动作的情况。

究其根本原因,是因两侧电流互感器暂态传变特性不一致造成二次侧差动电流增大,因而造成差动保护误动作。

关键词:电流互感器饱和;继电保护;分析;影响和对策;为了避免差动保护的电流互感器大容量电动机启动时因电流过大出现饱和而导致差动保护误动作,除了在设备选型上要确保选用容量足够的保护级电流互感器外,还可根据电流互感器的伏安特性曲线和现场实测的电流互感器二次回路负载阻抗计算出电流互感器的饱和点,以此推算出在最大可能出现的穿越电流作用下,电流互感器是否会饱和以及差动保护是否会误动作。

只有对电流互感器饱和充分了解认识,制定合理的抗CT饱和对策,才能确保继电保护装置的可靠性。

1电流互感器的工作原理以及重要作用1.1电流互感器的工作原理一般我们规定的电流互感器,中性线1要小于中性线2,由此我们可以看出,电流互感器本质上来说就是一个“变流”器,而且它的工作原理基本与我们所知的变压器是无差别的,不仅如此,电流互感器的工作状况类似于变压器处于短路的状态,原边符号为P1、P2,副边符号为S1、S2。

当电流互感器的原边串接入主线路时,此时我们称这个电流为相线1,此时原边的匝数为中性线1,副边接内阻很小的电流表或功率表的电流线圈,此时的副边电流我们称之为相线2,副边匝数为中性线2。

电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响

电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响

电流互感器饱和影响因素及其对保护动作的影响摘要:在变电站中,继电保护能感受到的故障范围取决于电流互感器(TA)的安装位置,继电保护能切除的故障范围取决于断路器的安装位置。

继电保护用电流互感器在短路时,将互感器所在回路的一次电流转换到二次回路,电流互感器铁心饱和是影响电流互感器性能的最重要因素,进而成为影响继电保护正确动作的重要因素。

关键词:电流互感器;饱和影响因素;保护动作引言电流互感器其铁心的非线性励磁特性,通过互感器大电流将导致电流互感器发生饱和,不能正常转换电流,转换到二次侧的小电流发生缺损和畸变,无法正常反映配电网电流的大小,最终导致继电保护发生拒动或者越级跳闸等事故。

目前在配电网中已经出现多起电流互感器饱和造成二次电流变电流变小,引起过电流保护的拒动或动作延时,导致事故范围扩大,同时出现电流互感器饱和造成距离保护之间失去配合。

对配电网中运行的电流互感器饱和的检测非常重要。

CT一、二次电流的传变是通过CT铁心的传变特性进行的,并且该传变特性是非线性的。

当CT铁心运行在线性区时,CT的励磁阻抗很大,使得励磁回路中的励磁电流很小,此时系统一次电流可以完全传变至二次侧;当CT一次侧电流突增时,流入励磁回路中的电流增加,导致产生铁心磁通的积累,使得CT由线性区逐渐转变至过渡区;当励磁电流增大到一定程度时,产生的磁通逐渐饱和,CT铁心进入到饱和区。

1CT饱和影响因素分析1.1一次稳态交流分量对CT饱和的影响通过改变双端供电网络电源额定电压的幅值,并设置一个线路三相短路故障得到具有不同幅值的稳态交流分量。

对比不同工况下CT二次侧传变电流的变化情况,研究一次稳态交流分量对CT饱和的影响。

当系统发生短路故障时,由于短路电流的激增使得CT二次侧电流发生畸变,CT开始饱和,且系统电压等级越高时,CT一次侧稳态交流分量越高,此时CT二次侧传变电流越大,使得CT磁通增加速率越快,导致CT二次侧电流畸变时刻越早,二次侧电流畸变越严重,最终CT饱和程度越严重。

电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

电流互感器饱和对继电保护的影响及对策摘要:电流互感器在继电保护装置中作为电流信号的传遍原件,起着决定性作用对于继电保护,而继电保护装置的安全可靠性受电流互感器饱和现象的直接影响。

本文针对电流互感器可能出现的饱和现象进行探讨,针对导致饱和现象出现的原因进行分析,并对继电保护受电流互感器的影响进行探讨,提出了相应的解决方案。

关键词:电流互感器饱和;继电保护;影响;对策1前言在现代化的建设中,电力资源的需求程度不断提升,需要在相关的电力技术、电力设备上进行巩固。

我国目前正处于发展中阶段,未来的电力需求将会进一步地提升,电流互感器饱和的表现也会逐步增加。

继电保护工作,是电力输送、应用的重点内容,如果在该方面出现了缺失或者是不足,将直接对后续的电力事业发展构成威胁,同时不利于各地方建设发展,对居民的生产、生活也会产生很大的影响,需要特别关注。

一旦电力需求得到提高,伴随而来的就是电流互感器饱和的现象也会提升。

按照以前的工作实例,有经验的工作人员认为影响到电流互感器饱和问题存在于一些影响因素。

2电流互感器饱和对各种保护的影响2.1对电流保护的影响只反映电流增大而且瞬间动作的保护被称之为电流保护,如果在保护区内发生两相短路故障的情况下,假如短路电流中的非周期分量非常大时,就会导致电流互感器发生短暂的饱和状态,而保护装置里所采集到的短路电流将比实际的电流小很多,这样就有可能达不到保护的动作值,只有等到非周期的分量减弱后,电流互感器恢复到线型转变,保护才能正常动作。

如果在保护区内发生三相的短路故障时,由于在三相的电流中,总会有--相电流的非周期分量相对较小,该相电流-~般情况下,电流互感器不会发生饱和情况,该项故障电流与实际电流非常接近。

所以,保护区内的三相短路时电流速断保护不受到电流互感器暂态饱和的影响。

2.2对差动保护的影响在电力系统中,主要通过差电保护对变压器进行保护,在保护的进行中,通常采用循环电流方法。

差电保护功能保护变压器绕组内外发生的短路故障以及变压器单项匝间短路。

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